Острый промиелоцитарный лейкоз является одной из разновидностей острого миелоидного лейкоза, которая характеризуется арестом дифференцировки миелоидных клеток на стадии промиелоцитов. Существующие методы терапии подразумевают назначение пациентам полностью транс-ретиноевой кислоты (all trans-retinoic acid — ATRA), клиническое применение которой имеет множество побочных эффектов. Широко известно, что ATRA вызывает дифференцировку лейкемических клеток в гранулоциты, однако механизм этого процесса изучен недостаточно. Мы провели сравнительное протеомное профилирование клеток промиелоцитарной линии HL-60 на разных стадиях ATRA-индуцированной дифференцировки для выявления дифференциально экспрессируемых белков методами масс-спектрометрии высокого разрешения и относительного количественного анализа без использования изотопных меток. Всего было исследовано 1162 белка, идентифицированного как минимум по двум уникальным пептидам, среди них в ядерной и цитозольной фракциях были выявлены 46 и 172 дифференциально экспрессируемых белка соответственно. Они могут представлять собой потенциальные молекулярные мишени для комбинированной таргетной терапии острого промиелоцитарного лейкоза.